一种双后桥的空气悬架系统及商用车的制作方法

本发明涉及空气悬架领域，具体涉及一种双后桥的空气悬架系统及商用车。

背景技术：

1、目前，双后桥车型主流的配置为双后桥均是驱动桥(悬架形式为平衡悬架，全空气悬架、或复合空气悬架形式)，在大多数场合下这是适用的，能提供充足的动力并充分发挥其承载能力；但在某些场景这并不适用，比如垃圾收集转运、洗扫车，行驶线路固定，为环卫队至作业区域循环作业，主要路线集中于城市内部，部分道路狭窄，对行驶速度无要求，但对转弯半径有着较高的要求，希望其转弯半径尽可能小，因此需要对双后桥结构进行改进，使其具有主动转向功能，满足转弯半径小的要求，而后桥主动转向与悬架息息相关，亟需一种具有主动转向功能的悬架系统。具体地，后桥进行主动转向一般通过最后方的后桥实现，最后方的后桥需采用工字梁，受工字梁承载能力的局限性和转向机的转向能力局限性，因此，悬架系统需要尽可能使得工字梁的承载的载荷更小一些，保证结构安全和转向正常。

2、相关技术中，为了能实现载荷分配，传统悬架系统进行空气悬架高度控制，通过控制空气悬架至不同气压能够短期进行双后桥轴荷转移，其关键点在于通过气路的气压控制实现载荷分配，气囊或结构不变，仅改变气囊的气压，能够实现载荷分配，使得工字梁承载的载荷更小。

3、但是，传统悬架系统有一定使用场景的限制，通过气压进行载荷分配仅仅能够实现短时间载荷分配调节，受限于气囊及结构件(托臂梁/导向臂)的承载能力，使得这种调节只可能是短时间的，故场景只能适用于脱困等场景中且调节比例无法设置的很大，无法用在需要长时间轴荷分配的场景之中。

技术实现思路

1、本技术提供一种双后桥的空气悬架系统及商用车，解决传统悬架系统的载荷分配无法长时间调节、无法大比例调节的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供一种双后桥的空气悬架系统，所述双后桥包含靠前的驱动桥本体和靠后且呈工字梁形式的主动转向桥本体；

3、所述空气悬架系统包含四组悬架组件，四组悬架组件分别设置于驱动桥本体两侧和主动转向桥本体两侧；每组悬架组件包含导向臂、气囊和连接支架；所述导向臂均呈弯折状，两根导向臂中部分别压紧于驱动桥本体端部和主动转向桥本体端部；所述导向臂的一端铰接于固定在纵梁的所述连接支架，所述气囊设置于纵梁与导向臂的另一端之间；

4、所述驱动桥本体轴线到邻近连接支架的前后纵向距离为a1，所述驱动桥本体轴线到邻近气囊轴线的前后纵向距离为b1；所述主动转向桥本体轴线到邻近连接支架的前后纵向距离为a2，所述主动转向桥本体轴线到邻近气囊轴线的前后纵向距离为b2，所述驱动桥本体相应气囊的承载能力与气压比例为k1，所述主动转向桥本体相应气囊的承载能力与气压比例为k2；所述驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷分配比例为k1(a1+b1)/a1比k2(a2+b2)/a2。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述主动转向桥本体对应的每组悬架组件包含第一导向臂、第一气囊和大连接支架；所述驱动桥本体对应的每组悬架组件均包含第二导向臂、第二气囊和小连接支架；所述第一导向臂的较高端铰接于固定在纵梁的大连接支架，第一气囊设置于纵梁与第一导向臂的较低端之间；所述第二导向臂的较高端铰接于固定在纵梁的小连接支架，第二气囊设置于纵梁与第二导向臂的较低端之间。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述第一气囊和第二气囊通过气路连通，且所述第一气囊的出气口设置限压阀；当所述气路内的气压小于限压阀的限压阈值时，所述第一气囊和第二气囊内的气压同步增大或减小；当所述气路内的气压大于等于限压阀的限压阈值时，所述限压阀用于使得第一气囊内的气压恒定为限压阈值。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述大连接支架底端相对于纵梁的高差，比小连接支架底端相对于纵梁的高差更大；所述第一导向臂相对于纵梁的高差，比第二导向臂相对于纵梁的高差更大。

8、结合第一方面，在一种实施方式中，所述空气悬架系统还包含高度阀摆杆和机械式高度阀，所述第一气囊和第二气囊通过气路连通，所述机械式高度阀设置于所述气路中；所述高度阀摆杆上下摆动，并通过机械式高度阀控制第一气囊和第二气囊充放气。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，每组悬架组件还包含连接盖板、减振器和限位块，每个气囊顶端均通过所述连接盖板连接于纵梁；所述减振器顶端连接于纵梁内侧面，底端连接于主动转向桥本体或驱动桥本体；所述限位块设置于纵梁下端面，且位于导向臂正上方；所述减振器和限位块匹配限制两个后桥的上下极限位置。

10、第二方面，本技术实施例提供了一种商用车，包含双后桥、转向机和上述空气悬架系统，所述转向机设置于双后桥的主动转向桥本体上表面，所述转向机通过转向连杆控制主动转向桥本体的车轮转向。

11、结合第二方面，在一种实施方式中，当商用车车速大于设定车速阈值时，所述转向机禁用；当商用车车速小于等于设定车速阈值时，所述转向机正常使用；所述主动转向桥本体的每侧还设置减振下支架和机械阻尼弹簧锁止机构，所述减振下支架固定于主动转向桥本体且部分向后延伸，所述机械阻尼弹簧锁止机构的一端铰接于减振下支架的延伸部分，另一端铰接于转向连杆；所述主动转向桥本体左右两侧的两个机械阻尼弹簧锁止机构用于辅助主动转向桥本体的车轮回正。

12、结合第二方面，在一种实施方式中，所述主动转向桥本体对应的每组悬架组件包含第一导向臂、第一气囊和大连接支架；所述驱动桥本体对应的每组悬架组件均包含第二导向臂、第二气囊和小连接支架；所述第一导向臂的较高端铰接于固定在纵梁的大连接支架，第一气囊设置于纵梁与第一导向臂的较低端之间；所述第二导向臂的较高端铰接于固定在纵梁的小连接支架，第二气囊设置于纵梁与第二导向臂的较低端之间。

13、结合第二方面，在一种实施方式中，所述第一气囊和第二气囊通过气路连通，且所述第一气囊的出气口设置限压阀；当所述气路内的气压小于限压阀的限压阈值时，所述第一气囊和第二气囊内的气压同步增大或减小；当所述气路内的气压大于等于限压阀的限压阈值时，所述限压阀用于使得第一气囊内的气压恒定为限压阈值。

14、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

15、1.本技术的空气悬架系统，能够匹配于具有主动转向功能的双后桥，空气悬架系统包含四组悬架组件，每组悬架组件包含导向臂、气囊和连接支架；导向臂均呈弯折状，两根导向臂中部分别压紧于驱动桥本体端部和主动转向桥本体端部；导向臂的一端铰接于固定在纵梁的连接支架，气囊设置于纵梁与导向臂的另一端之间；驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷分配比例为k1(a1+b1)/a1比k2(a2+b2)/a2；本技术的空气悬架系统，能够在设计时，调节a1、b1、a2、b2的尺寸，以及气囊的选型k1和k2，改变k1(a1+b1)/a1和k2(a2+b2)/a2，进而主动调节驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷分配比例，本技术的空气悬架系统解决了两个后桥的载荷分配无法长时间调节、无法大比例调节的问题，能够实现长时间、大比例的调节载荷分配，利于应用于要求转弯半径小的车辆，应用面广，实用性强。

16、2.本技术的空气悬架系统，为了更好对驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷进行比例分配，将两个导向臂均大弯折设置，保持驱动桥本体端部轴心和主动转向桥本体端部轴心在同一水平线上，第一导向臂的较高端铰接于大连接支架，第一气囊设置于纵梁与第一导向臂的较低端之间；第二导向臂的较高端铰接于小连接支架，第二气囊设置于纵梁与第二导向臂的较低端之间，这些结构基础能够更好保证驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷进行设定的比例分配。

17、3.本技术的空气悬架系统，在a1、b1、a2、b2、k1及k2的基础上，进一步在第一气囊的出气口设置限压阀，当气路内的气压小于限压阀的限压阈值时，第一气囊和第二气囊内的气压同步增大或减小，保证第一气囊和第二气囊内部的气压相同。当气路内的气压大于等于限压阀的限压阈值时，限压阀用于使得第一气囊内的气压恒定为限压阈值；本技术的空气悬架系统能够保证安装k1(a1+b1)/a1比k2(a2+b2)/a2进行载荷分配后，防止主动转向桥本体还是承载过大，进一步保证主动转向桥本体的转向能力和工字梁的受力安全，可靠性强。

18、4.本技术的空气悬架系统，每组悬架组件还包含减振器和限位块，减振器顶端连接于纵梁，减振器底端连接于主动转向桥本体或驱动桥本体，限位块设置于纵梁下端面，且位于导向臂正上方；减振器和限位块配合限制两个后桥的上下极限位置，明确极限位置，防止主动转向桥本体或驱动桥本体调节过量，进一步保障在进行载荷分配时的安全可靠性。

19、5.本技术的商用车，其空气悬架系统能够匹配于具有主动转向功能的双后桥，驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷分配比例为k1(a1+b1)/a1比k2(a2+b2)/a2，能够在设计时，调节a1、b1、a2和b2的尺寸以及气囊的选型，改变k1(a1+b1)/a1和k2(a2+b2)/a2，进而主动调节驱动桥本体和主动转向桥本体的载荷分配比例，解决了两个后桥的载荷分配无法长时间调节、无法大比例调节的问题，能够实现长时间、大比例的调节载荷分配，在载荷分配后，便于转向机进行控制转向。本技术的商用车，机械阻尼弹簧锁止机构的一端铰接于减振下支架的延伸部分，另一端铰接于转向连杆。主动转向桥本体左右两侧的两个机械阻尼弹簧锁止机构用于辅助主动转向桥本体的车轮回正，在满足载荷分配的同时，满足转向功能需求，还满足主动转向桥本体的车轮回正需求，功能齐全，考虑全面。